KR101705419B1 - 플렉소그래픽 인쇄를 위한 맞춤화된 플렉소마스터 패턴들의 제조 및 사용의 방법들 - Google Patents

Abstract

기판 상에 증착된 잉크가 의도된 위치에 증착되며 의도되지 않은 위치들에 증착되지 않는 기판 상에 균일한 패턴을 플렉소그래픽으로 인쇄하는 방법. 플렉소-마스터는 적어도 하나의 접합을 포함하며 인쇄된 패턴을 형성한 기판 상에서의 잉크에 적어도 하나의 접합을 포함한 패턴을 인쇄하는 복수의 라인들에 의해 형성된 패턴을 포함하며, 인쇄된 접합은 플렉소-마스터 상에서의 적어도 하나의 접합과 상이한 형태를 갖는다. 접합 형성 외에, 플렉소-마스터 상에서의 불연속 라인은 연속 라인을 인쇄하기 위해 사용될 수 있고, 단일 라인은 두 개의 라인들을 인쇄하기 위해 사용될 수 있으며, 둘 이상의 라인들은 단일 라인을 인쇄하기 위해 사용될 수 있다. 플렉소-마스터 패턴 라인들은 부가적으로 기판 상에 패턴을 균일하게 인쇄하기 위해 사용되는 다양한 기하학적 구조들을 포함한 충전 패턴을 가질 수 있다.

Description

플렉소그래픽 인쇄를 위한 맞춤화된 플렉소마스터 패턴들의 제조 및 사용의 방법들 {METHODS OF MANUFACTURE AND USE OF CUSTOMIZED FLEXOMASTER PATTERNS FOR FLEXOGRAPHIC PRINTING}

관련 출원에 관한 상호-참조

본 출원은 2012년 6월 11일에 출원된, 미국 가특허 출원 번호 제61/657,942호에 대한 우선권을 주장하며, 이것은 여기에 참조로서 통합된다.

기술분야

본 개시는, 이에 제한되지 않지만 가요성 기판들 상에 도전성 패턴들을 인쇄하기 위한 방법들에 관한 것이며; 보다 구체적으로 개시는 패턴들을 인쇄하기 위한 고-정밀(50㎛-아래) 플렉소그래픽 마스터들을 생성하기 위한 방법에 관한 것이다.

플렉소그래피는 애니록스 롤러로부터 공급된 가요성 고무 또는 포토폴리머 판들 및 고속 건조, 저 점성 용매, 수성 또는 UV 경화 가능한 잉크들로 구성된 볼록 판들을 사용하여, 활판 인쇄 및 윤전 그라비어 인쇄 양쪽 모두의 특징들을 조합하는, 회전 웹 활판 인쇄의 형태이다. 종래에, 플렉소-마스터 패턴들은 비트맵 패턴에 의해 생성되며, 여기에서 비트맵 이미지에서의 하나의 픽셀은 플렉소-마스터의 점에 상관시킨다. 예를 들면, 비트맵 이미지에서 직선으로 배열된 픽셀들은 플렉소-마스터 상에서 연속적인 직선으로 변할 것이다. 그래픽 이미지들의 종래의 인쇄에 대해, 인쇄된 라인들 또는 피처들의 폭은 인쇄된 이미지가 인간 눈에 좋아 보이는 한 중요할 수 있다. 플렉소그래픽 인쇄 또는 플렉소-인쇄에 대해, 릴리프 이미지를 각진 가요성 판은 보통 실린더를 싸게 되며 그것의 릴리프 이미지는 잉크가 넣어지며 잉크는 적절한 인쇄 가능한 매체로 전사된다. 다양한 유형들의 인쇄 미디어를 수용하기 위해, 플렉소그래픽 판들은 정확한 속성들이 각각의 특정한 인쇄 가능한 매체에 대해 조정될 수 있는 고무 또는 탄성 중합체 특징을 가질 수 있다. 일반적으로, 플렉소그래픽 인쇄 판은 포토마스크, 또는 다른 준비 기술들을 통해 UV 감응성 폴리머 층을 노출시킴으로써 준비될 수 있다.

실시예에서, 플렉소그래픽으로 기판을 인쇄하는 방법은:

롤 상에 플렉소-마스터를 배치하는 단계로서, 상기 플렉소-마스터는 적어도 하나의 접합을 포함한 복수의 라인들에 의해 형성된 패턴을 포함하는, 상기 배치 단계, 인쇄된 패턴을 형성하는 기판 상에 잉크에서 상기 적어도 하나의 접합을 포함한 상기 패턴을 인쇄하는 단계로서, 상기 인쇄된 접합은 상기 플렉소-마스터 상에 상기 적어도 하나의 접합과 상이한 형태를 갖는, 상기 인쇄 단계를 포함한다.

실시예에서, 플렉소그래픽으로 기판을 인쇄하기 위한 시스템은:

인쇄 판 실린더로서, 애니록스 롤은 상기 인쇄 판 실린더 상에 배치된 플렉소-마스터에 잉크를 전사하고, 상기 플렉소-마스터는 복수의 라인들을 포함한 패턴을 포함하며 상기 복수의 라인들의 상기 라인들 중 적어도 하나는 불연속 라인인, 상기 인쇄 판 실린더; 및 기판으로서, 상기 플렉소-마스터는 상기 잉크를 사용하여 상기 기판 상에 상기 패턴을 인쇄하며, 상기 적어도 하나의 불연속 라인은 상기 기판 상에 연속 라인을 인쇄하는, 상기 기판을 포함한다.

대안적인 실시예에서, 복수의 플렉소-마스터들을 사용하여 미세 패턴을 플렉소그래픽으로 인쇄하기 위한 시스템은: 복수의 인쇄 판 실린더들 및 복수의 플렉소-마스터들, 기판을 포함하며, 상기 복수의 인쇄 판 실린더들의 적어도 몇몇은 적어도 하나의 잉크 소스로부터 적어도 하나의 잉크 유형을 사용하여 단일 패턴을 인쇄하기 위해 사용되고; 상기 복수의 플렉소-마스터들의 각각의 플렉소-마스터는 상기 복수의 인쇄 판 실린더들 중 상기 적어도 몇몇의 각각 상에 배치되며 상기 단일 패턴의 적어도 일 부분을 포함하고, 상기 단일 패턴의 각각의 부분은 복수의 라인들을 포함하고; 상기 복수의 플렉소-마스터들의 적어도 하나의 플렉소-마스터는 적어도 하나의 접합을 포함한 복수의 라인들에 의해 형성된 패턴을 포함하며, 상기 복수의 라인들의 상기 라인들 중 적어도 하나는 불연속 라인이며; 상기 적어도 하나의 플렉소-마스터는 상기 잉크를 사용하여 상기 기판 상에 상기 패턴을 인쇄하고, 상기 인쇄된 접합은 상기 플렉소-마스터 상에 상기 적어도 하나의 접합과 상이한 형태를 가지며, 상기 적어도 하나의 불연속 라인은 상기 기판 상에 연속 라인을 인쇄한다.

도 1 은 본 개시의 실시예들을 구현할 수 있는 대표적인 플렉소-인쇄 프로세스를 예시한다.
도 2은 접촉 인쇄 영역의 단면의 확대도의 예시이다.
도 3은 본 개시의 실시예들에 따른 롤 대 롤 플렉소그래픽 인쇄 시스템을 위한 횡 방향(T) 및 기계 방향(M)을 예시한다.
도 4a 내지 도 4c는 잉크 전사 영역들의 확대된 단면도들을 예시한다.
도 5는 과잉 잉크를 갖고 플렉소-그래픽으로 인쇄된 기판의 예시이다.
도 6은 과잉 잉크를 갖고 플렉소-그래픽으로 인쇄된 기판의 대안적인 예시이다.
도 7은 본 개시의 실시예들에 따라 인쇄된 기판의 예시이다.
도 8은 불충분한 잉크를 갖고 플렉소-그래픽으로 인쇄된 기판의 예시이다.
도 9는 플렉소-마스터 및 기판 사이에서의 과잉 압력이 인쇄 상에서 가질 수 있는 효과의 예시이다.
도 10은 플렉소그래픽 인쇄 시스템에서의 플렉소-마스터 팽윤의 효과의 예시이다.
도 11은 본 개시의 실시예들에 따른 소형 및 대형 피처들 사이에 접합을 갖는 플렉소-마스터 패턴 설계로부터의 대표적인 결과들을 예시한다.
도 12는 전이 영역을 가진 플렉소-마스터 패턴 설계의 단면도 및 등각도를 예시한다.
도 13은 본 개시의 실시예들에 따른 플렉소-마스터 패턴들에 대한 복수의 방향 범위들을 예시한다.
도 14는 본 개시의 실시예들에 따라 플렉소그래픽 인쇄하는 방법의 흐름도이다.
도 15는 복수의 플렉소-마스터 패턴 피처 및 결과적인 인쇄 패턴 피처들의 예시이다.

본 개시는 플렉소-마스터 상에서의 비-연속 패턴들을 사용하여 기판 상에 고-정밀, 연속 라인들 및 패턴들을 인쇄하는 방법을 개시한다. 여기에 사용된 바와 같이, 용어("플렉소-마스터")는 기판으로 인쇄될 패턴들을 포함한 고무 또는 포토폴리머 조각 또는 시트를 나타낼 수 있다. 일반적으로, 플렉소-마스터는 릴리프 또는 릴리이브 형태를 가진, "마스터-사본" 또는 마스터-판이다. 대안적인 실시예들에서, 플렉소-마스터는 기판 상에 인쇄하기 위한 패턴의 양각 형태를 포함할 수 있다.

패턴들은 플렉소-마스터 재료의 물리적 특성들 및 애니록스 롤이 최종 인쇄된 패턴 상에 갖는 잉크의 타겟 속도, 점성, 압력 및 볼륨과 같은 상이한 인쇄 인자들의 효과들을 고려하여 또는 이를 차지하여 수정된 패턴을 새김으로써 플렉소-마스터 상에 형성된다. 여기에 사용된 바와 같이, 용어("애니록스 롤")는 측정된 양의 잉크를 인쇄 판에 제공하기 위해 사용된 실린더를 나타낸다. 실시예에서, 플렉소-마스터를 형성하기 위해, 임의의 CAD 소프트웨어를 사용하여 설계된 패턴은 태깅된 이미지 포맷 파일(tiff 파일)로 변환된다. 그 후, 그것은 레이저 이미징 시스템에 로딩된다. 레이저 이미징 시스템에서, 패턴은 UV 투명 기판을 커버하는 블랙 저항성 재료로 삭마된다. 다음으로, 블랭크 탄성 중합체 라미네이팅된 포토레지스트(또한 "플렉소-판" 또는 "플렉소-블랭크"로서 알려진)는 레이저 삭마 패턴을 통해 UV 광에 노출된다. UV 광은 플렉소-판과 상호 작용하지만, 상기 패턴은 라미네이팅된 포토레지스터에 "기록"된다. 일단 UV 노출이 완료되면, 플렉소-판은 현상되고, 건조되며, 절단된다. 이것은 그 후 플렉소-마스터로서 불리울 수 있으며(일 측면 상에서 패턴을 운반하는, 라미네이팅된 탄성 중합체 포토레지스터) 그 후 인쇄 판 실린더에 부착될 수 있다. 용어들("플렉소-판" 및 플렉소-마스터")은 패턴 또는 패턴의 일 부분을 인쇄할 수 있는 패터닝된 플렉소-블랭크를 의미하기 위해 여기에서 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다. 이것은 플렉소-마스터를 만들기 위한 하나의 방법이지만, 유일한 방법이 아님을 주의하자. 다른 방법들은 폴리머 기판으로의 패턴의 직접 레이저 삭마를 포함한다. 이들 패터닝 방법들 중 하나는 실린더 슬리브 상에 사전-코팅된 패터닝 가능한 재료 상에서 또는 편평한 판들 상에서 행해질 수 있다. 패터닝된 슬리브들은 실린더의 단부 위에 그것들을 간단히 미끄러뜨림으로써 인쇄 판 실린더에 장착될 수 있다. 본 개시는 플렉소-마스터를 만들기 위한 특정 방법에 의존적이지 않으며, 오히려 플렉소-재료, 잉크, 기판, 및 인쇄 장비의 물리적 속성들에 내재된 결함들을 극복하기 위한 방법들에 초점이 맞춰진다. 여기에 논의된 바와 같이 잉크는 기판 표면 위에 분리되어 인가되는 액체 상태에서의 단위체들, 올리고머들, 또는 폴리머들, 금속 원소들, 금속 원소 복합체들 또는 유기금속들의 조합을 나타낼 수 있다.

예를 들면, 넓은 실선들은 다수의 얇은 라인들 또는 피처들을 포함한 플렉소-마스터 상에 패턴을 만듦으로써 형성될 수 있다. 특정한 인스턴스들에서, 그에 따라 구성된 플렉소-마스터는 예를 들면 약 50㎛ 이상의 대형 피처들 내에서 균일하지 않은 잉크 전사와 같은, 인쇄 결점들, 및 대형 및 소형 피처들 또는 라인들 사이에서의 경계에서의 잠재적인 연속성 문제점을 회피할 수 있다. 균일하지 않은 잉크 전사는 잉크가 의도된 패턴의 형태로 증착되는 균일한 잉크 전사와 대조적으로 의도되지 않은 패턴 또는 패턴의 부분을 형성하는, 잉크가 의도되지 않은 방식으로 증착될 때를 설명하기 위해 사용된 용어이다. 여기에 사용된 바와 같이, 용어("균일한")는 기판 상에서 의도되지 않은 잉크 증착과 대조적으로 기판 상에 의도적인 잉크 증착을 구별하도록 의도된다. 용어("반복 가능한")는 신뢰 가능하고, 계속해서 균일한 패턴들을 인쇄하기 위해 플렉소-마스터(또는 플렉소-마스터들)를 이용하는 시스템들 및 방법들뿐만 아니라 플렉소-마스터의 능력을 나타내기 위해 여기에 사용된다. 본 개시의 또 다른 양상은 상이한 각도들에서의 라인들 또는 피처들을 인쇄하며 시간적으로 및 계속된 동작을 갖고 플렉소-마스터의 팽윤에 의해 야기된 라인 또는 피처 패턴들에 대한 변화들을 수용하기 위한 기술을 제공한다. 더욱이, 본 개시 및 라인들에 대한 참조의 설명 전체에 걸쳐, CAD 도면으로부터 만들어질 수 있는 임의의 패턴을 포함하기 위해 해석되어야 한다.

"엠보싱 롤러, 상기 롤러를 포함한 엠보싱 디바이스, 및 상기 엠보싱 디바이스를 갖고 생성된 종이 물품"이라는 제목의 WO/2006/092817, "인쇄 기계"라는 제목의 US20070181016, "리소그래픽 인쇄의 방법"이라는 제목의 US20020170451, "플렉소그래픽 인쇄 판 프리커서 및 이미징 방법"이라는 제목의 US20070190452, "플렉소그래픽 판의 2차 뒷면 노출을 이용한 시스템 및 방법"이라는 제목의 US20100028815, 및 "플렉소 인쇄 판, 슬리브, 또는 그것의 프리커서를 제공하거나 또는 정정하기 위한 방법"이라는 제목의 US20090191333의 개시들이 여기에서의 개시와 관련될 수 있으며, 참조로서 여기에 통합된다.

플렉소그래피는 릴리프 판들이 예를 들면, 이중-면 접착제를 갖고, 인쇄 실린더에 장착되는 회전 웹 활판 인쇄의 형태이다. 그러나, 종래의 플렉소-프린터들은 중단되지 않으며 폭이 균일한 10 마이크론들 (㎛) 미만의 폭들을 가진 미세 라인들을 지속적으로 인쇄할 수 없다. 플렉소-인쇄 프로세스는 사용 및 비용의 용이함과 같은, 특정한 상업적으로 호의적인 특성들을 가진다. 그러나, 사업적으로 고 정밀 패턴들을 인쇄하기 위해, 방법 및 프로세스는 종래의 약점들로 인해 인쇄된 피처 폭, 두께 및 패턴 연속성을 지속적으로 제어할 수 없을 수 있다. 몇몇 예들에서, 플렉소-기판은 너무 유연할 수 있으며, 그러므로 미세 라인 패턴들은 쉽게 왜곡되며 미세 인쇄 라인들 및 패턴들의 형태 및 연속성을 유지하기 어렵게 만든다. 또한, 플렉소-기판은 습도 및 유체들을 흡수하며 부풀 수 있다. 플렉소-기판의 팽윤은 특히 이들 왜곡들이 근접할 때, 상이한 크기의 피처들의 상이한 왜곡을 이끌 수 있다. 부가적으로, 상이한 볼륨들의 잉크가 다양한 피처들의 패턴 및 근접성에 의존하여 인쇄된다. 따라서, 약 50㎛ 이상의 개개의 라인 또는 피처 폭을 가진 넓은 라인 패턴들은 패턴의 전체 폭 내에서 균일한 층의 잉크를 인쇄하지 않는다. 이와 같이, 플렉소-그래픽으로 고-정밀 패턴들을 인쇄하기 위한 요구가 산업에 존재한다.

또한 마스터 판 또는 플렉소판으로서 불리울 수 있는 이들 릴리프 판들은 애니록스 또는 다른 두 개의 롤러 잉킹 시스템으로부터 공급된 고속 건조, 저 점성 용제, 및 잉크와 함께 사용될 수 있다. 마스터 판은 임의의 기판 상에 인쇄하기 위해 사용된 미리 정의된 패턴을 운반하는 임의의 롤일 수 있으며 애니록스 롤은 인쇄 판에 측정된 양의 잉크를 제공하기 위해 사용된 실린더일 수 있다는 것이 이해된다. 잉크는 예를 들면, 수성 또는 자외선(UV)-경화 가능한 잉크들일 수 있다. 일 예에서, 제 1 롤러는 잉크 팬 또는 미터링 시스템으로부터 미러 롤러 또는 애니록스 롤로 잉크를 전사한다. 잉크는 그것이 애니록스 롤러로부터 판 실린더로 전사될 때 균일한 두께로 계량된다. 기판이 판 실린더로부터 임프레션 실린더로 롤-대-롤 핸들링 시스템을 통해 이동할 때, 임프레션 실린더는 릴리프 판 상에서의 이미지를 기판으로 전사하는 판 실린더에 압력을 가한다. 몇몇 실시예들에서, 판 실린더 대신에 분수식 롤러가 있을 수 있으며 닥터 블레이드가 롤러에 걸쳐 잉크의 분배를 개선하기 위해 사용될 수 있다.

플렉소그래픽 판들은, 예를 들면, 플라스틱, 고무, 또는 또한 UV-감응성 폴리머로서 불리울 수 있는 포토폴리머로부터 만들어질 수 있다. 여기에 사용된 바와 같이 용어(포토폴리머)는 광에 민감하며 보통 자외선 스펙트럼에서, 광에 노출될 때 그것의 속성들을 변경하는 폴리머를 나타낸다. 판들은 레이저 조각, 광기계, 또는 광화학적 방법들에 의해 만들어질 수 있다. 판들은 임의의 알려진 방법에 따라 구매되거나 또는 만들어질 수 있다. 바람직한 플렉소그래픽 프로세스는 인쇄 스테이션들의 하나 이상의 스택들이 프레스 프레임의 각각의 측면 상에서 수직으로 배열되는 스택 유형으로서 셋 업될 수 있으며 각각의 스택은 하나의 유형의 잉크를 사용하여 인쇄하는 그 자신의 판 실린더를 갖고 셋업은 기판의 하나 또는 양쪽 측면들 모두 상에서 인쇄하는 것을 허용할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 프레스 프레임에 장착된 단일 임프레션 실린더를 사용하는 중앙 임프레션 실린더가 사용될 수 있다. 기판이 프레스에 들어감에 따라, 그것은 임프레션 실린더와 접촉하며 적절한 패턴이 인쇄된다. 대안적으로, 인쇄 스테이션들이 수평 라인으로 배열되며 공통 라인 샤프트에 의해 구동되는 인라인 플렉소그래픽 인쇄 프로세스가 이용될 수 있다. 이 예에서, 인쇄 스테이션들은 경화 스테이션들, 절단기들, 폴더들, 또는 다른 인쇄-후 프로세싱 장비에 결합될 수 있다. 플렉소-그래픽 프로세스의 다른 구성들이 또한 이용될 수 있다.

실시예에서, 플렉소판 슬리브들은 사방에서 볼 수 있는(in-the-round; ITR) 이미징 프로세스에서 사용될 수 있다. ITR 프로세스에서, 포토폴리머 판 재료는 편평한 판이 또한 종래의 판 실린더로서 불리울 수 있는 인쇄 실린더에 장착될 수 있는 상기 논의된 방법과 대조적으로, 프레스 상으로 로딩될 슬리브 상에서 프로세싱된다. 플렉소-슬리브는 표면 상에 배치된 레이저 삭마 마스크 코팅을 갖는 포토폴리머의 연속적인 슬리브일 수 있다. 또 다른 예에서, 포토폴리머의 개개의 조각들은 테이프를 가진 베이스 슬리브 상에 장착될 수 있으며 그 후 상기 논의된 레이저 삭마 마스크를 가진 슬리브와 동일한 방식으로 이미징되고 프로세싱된다. 플렉소-슬리브들은, 여러 개의 방식들로, 예를 들면, 캐리어 롤들의 표면 상에 장착된 이미징된, 편평한 판들에 대한 캐리어 롤들로서, 또는 이미지를 갖고 직접 새겨진(사방에서 볼 수 있는) 슬리브 표면들로서 사용될 수 있다. 슬리브가 캐리어 단지 역할로서 동작하는 예에서, 새겨진 이미지들을 가진 인쇄 판들은 슬리브들에 장착될 수 있으며, 그 후 실린더들 상에서 인쇄 스테이션들로 설치된다. 이들 사전-장착된 판들은 슬리브들이 슬리브들에 이미 장착된 판들을 갖고 저장될 수 있기 때문에 전환 시간을 감소시킬 수 있다. 슬리브들은, 열가소성 합성물, 열경화성 합성물들, 니켈을 포함한, 다양한 재료들로부터 만들어지며, 균열 및 분리를 견디기 위해 파이버를 갖고 보강되거나 또는 보강되지 않을 수 있다. 발포 또는 쿠션 베이스를 통합하는 장기간에 걸친, 재사용 가능한 슬리브들은 매우-고-품질 인쇄를 위해 사용된다. 몇몇 실시예들에서, 발포 또는 쿠션재 없이, 일회용 "얇은" 슬리브들이 사용될 수 있다.

여기에 개시된 시스템들 및 방법들은 미세 균일 인쇄 패턴들을 생성하기 위해 압력, 라인 속도, 구성요소 선택(즉, 잉크 롤, 애니록스 롤 선택) 및 플렉소-마스터 설계와 관련 있는 프로세싱 파라미터들 및 기계 설정들과 함께 점성과 같은 잉크 속성들을 레버리징한다. "점 이득"으로서 불리울 수 있는 현상들은 몇몇 경우들에서 잉크가 인쇄 동안 의도된 패턴이 균일하게, 완전하게, 또는 양쪽 모두의 조합으로 인쇄하지 않음을 표시할 수 있는 얼룩진 외관을 갖기 때문에, 인쇄된 재료가 의도된 것보다 크거나 또는 상이하게 할 수 있다. 점 이득은 잉크의 불충분한 또는 과도한 전사, 전사/접촉 영역들에서의 기계 온도, 잉크 점성, 및 잉크 조성물로부터 플렉소-마스터를 가진 인쇄 판 실린더 및 기판 사이에서의 접촉 압력을 포함한 인자들의 조합에 기인할 수 있다. 이와 같이, 본 개시는 상기 논의된 바와 같이, 50 마이크론들보다 큰, 1 마이크론보다 작은(마이크론-아래-크기) 폭들을 가진 라인들, 뿐만 아니라 1 마이크론 및 50 마이크론 사이에서의 크기들을 포함할 수 있는 고 분해능 인쇄들을 인쇄할 수 있는 플렉소-마스터들의 설계에서 이러한 현상을 레버리징한다. 몇몇 실시예들에서, 이들 인쇄된 패턴들은 추가로 프로세싱될 수 있으며, 이것은 그 자체에 명확하게 및 균일하게 인쇄된 패턴들을 부여하는 값비싼 프로세싱일 수 있다. 다른 실시예들에서, 인쇄된 패턴들은 패턴 안정성이 또한 고려될 수 있도록 잠재적인 추가 프로세싱을 위해 있는 그대로 사용될 수 있거나 또는 경사질 수 있다.

도 1 은 본 개시의 실시예들을 구현할 수 있는 대표적인 플렉소-인쇄 프로세스를 예시한다. 플렉소그래픽 인쇄 시스템(100)은 기판(116)을 인쇄하기 위해 조합하여 사용될 수 있는, 잉크 팬(102) 또는 다른 잉크 소스, 분수식 롤(104) 또는 잉크 롤, 애니록스 롤(106) 또는 미터 롤, 인쇄 판 실린더(108), 임프레션 실린더(112) 또는 NIP 롤, 및 과잉 잉크를 제겅하기 위한 닥터 블레이드(114)를 포함할 수 있다. 잉크 롤(104)은 잉크 팬(102)으로부터 애니록스 롤(106)에 잉크(120)를 전사한다. 애니록스 롤(106)은 그 표면이 셀들로서 알려진, 수십만 개의 매우 미세한 딤플들을 포함하는 산업용 세라믹에 의해 코팅되는 강철 또는 알루미늄 코어로 구성될 수 있다. 애니록스 롤(106)은 다른 기계 설정 파라미터들뿐만 아니라 패턴 구성 및 잉크 유형 및 점성에 의존하여 특정한 볼륨의 잉크(120)를 전사하기 위해 선택될 수 있다.

실시예에서, 닥터 블레이드(114)는 인쇄 판 실린더로의 균일한 두께로 잉크를 계량하는 애니록스 롤(106) 상에서 잉크의 초과량을 제거할 수 있다. 플렉소-마스터(110)은 기판(116) 상에서 패턴을 인쇄하기 위해 사용되는 인쇄 판 실린더(108) 상에 배치될 수 있다. 플렉소-마스터(110)는 플렉소-마스터(110) 및 인쇄 판 실린더(108) 중 적어도 하나 상에서 접착제를 사용하여, 또는 기계적 수단, 열 수단, 화학적 수단, 또는 그것의 조합들에 의해 인쇄 판 실린더 상에 배치되고/그것에 부착될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 하나 이상의 인쇄 판 실린더(108)는 기판 상에 단일 패턴을 인쇄하기 위해 사용될 수 있다. 이 실시예에서, 복수의 플렉소-마스터들(110)이 배치될 수 있으며, 각각의 인쇄 판 실린더(108) 상에서의 하나, 및 잉크(120)의 하나 이상의 조성물 및/또는 점성이 사용될 수 있다. 다른 실시예들에서, 복수의 플렉소-마스터들(110)은 개개의 세그먼트들로 추가로 프로세싱될 수 있는 기판(116) 상에 하나 이상의 패턴을 인쇄하기 위해 사용될 수 있다. 인쇄는 인쇄된 패턴(들)의 최종 애플리케이션에 의존하여 기판(116)의 일 측면 상에서 또는 기판(116)의 양쪽 측면들 상에서 발생할 수 있다는 것이 이해된다. 기판(116)은 판 실린더(108) 및 임프레션 실린더(112) 사이에서 이동할 수 있다. 임프레션 실린더(112)는 판 실린더(108)에 압력을 인가할 수 있으며, 그에 의해 잉크(120)에서의 이미지를 플렉소-마스터로부터 기판으로 전사할 수 있다. 판 실린더(108)의 회전 속도는 기판(116)이, 또한 롤-대-롤 핸들링 시스템으로서 불리울 수 있는 플렉소그래픽 인쇄 시스템(100)을 통해 이동하는 속도와 일치하도록 동기화될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 속도는 20 피트/분 및 2,600 피트/분 사이에서 변할 수 있다. 플렉소-마스터는 또한 균일한 인쇄 또는 균일한 패턴 인쇄로서 불리울 수 있는, 단지 의도된 영역들에서의 플렉소-그래픽 인쇄 프로세스에서 잉크를 증착시키기 위해, 및 기판(116) 상에서 의도되지 않은 영역들에 잉크를 증착시키지 않기 위해 접합, 불연속 라인, 또는 다른 플렉소-마스터 피처들 및/또는 적어도 상기 플렉소-마스터 피처들의 조합을 이용하는 방법들, 잉크 점성, 및 기계 압력 중 임의의 것 또는 모두를 포함할 수 있다. 실시예에서, 기판(116) 상에서 의도된 영역들은 플렉소-마스터 패턴(110)과 연관된 복수의 위치들로서 불리울 수 있다.

실시예에서, 판 실린더(108)는 금속으로 만들어질 수 있으며, 판 실린더의 표면은 예를 들면, 연마 저항을 증가시키기 위해, 크롬으로 도금될 수 있다. 기판(116)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 고-밀도 폴리에틸렌(HDPE), 선형 저-밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 이축-연신 폴리프로필렌(BOPP), 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폼 시트들, 종이, 알루미늄 포일, 다른 금속성 포일, 또는 얇은 유리와 같은 인쇄 가능한 물질일 수 있다. 여기에 사용된 바와 같이, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)는 폴리에스테르 군의 생성에 사용되며 종종 유리 섬유와 조합하여 엔지니어링 수지들에 사용된 폴리머일 수 있는, 용융-상 PET 수지, 예를 들면, 반응기-등급 폴리에스테르 또는 폴리에스테르 칩을 나타낸다는 것이 이해된다. 특정한 인스턴스들에서, PET 또는 PET 막들은 열 안정화되며 점착 증진 코팅들을 갖거나 또는 갖지 않을 수 있다. 기판(116)을 위해 여기에 논의된 바와 같이 폴리머 기판은 광학적으로 깨끗할 수 있는 아크릴레이트일 수 있다. 일 예에서, 기판(116)은 약 0.50 mm의 최대 두께를 가질 수 있다.

도 1은 또한 판 실린더(108), 임프레션 실린더(112), 플렉소-마스터(110), 기판(116), 및 잉크 전사 영역(122)을 포함할 수 있는 접촉 인쇄 영역(118)을 예시한다. 잉크 전사 영역(122)은 애니록스 롤(106), 플렉소-마스터(110), 및 인쇄 판 실린더(108)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 인쇄 판 실린더(108)가 사용되는 실시예들을 위해, 하나 이상의 잉크 전사 영역(122) 및/또는 접촉 인쇄 영역(118)이 있을 수 있다는 것이 이해된다.

도 2은 접촉 인쇄 영역의 단면의 확대도의 예시이다. 도 1에 논의된 바와 같이 접촉 인쇄 영역(118)은 플렉소-마스터(110)가 기판(116)과 접촉하는 영역이다. 인쇄될 패턴을 포함하는 라인들(206)의 양각 인쇄 표면(202)은 플렉소-마스터(110) 상에 새겨질 수 있으며 각이 진 측벽들(204)을 보여줄 수 있다. 대안적인 실시예(묘사되지 않음)에서, 라인들(206)은 오목할 수 있다. 잉크(120)는 판 실린더(108) 및 임프레션 실린더(112)가 동시에 회전할 수 있으면서 임프레션 실린더(112)가 인쇄 표면(202)에 기판(116)을 밀어붙일 때 잉크 소스로부터, 예를 들면, 기판(116)으로의 양각 인쇄 표면(202)에 대한 애니록스 롤로 전사된다. 이러한 접촉 인쇄 영역(118)은 잉크(120)가 양각 패턴 라인(206)에 의해 픽 업되며 깨끗하고 정확하고 균일하며 반복 가능한 방식으로 기판(116)에 전사되는 바람직한 실시예의 일 예로서 예시되며 예를 들면 도 4a 및 도 4c와 대비될 수 있다.

플렉소-마스터 패턴 방향들: 도 3은 본 개시의 실시예들에 따른 롤 대 롤 플렉소그래픽 인쇄 시스템을 위한 횡 방향(T) 및 기계 방향(M)을 예시한다. 몇몇 실시예들에서, 본 개시는 판 실린더(108)의 회전 방향에 대하여 배향된 플렉소-마스터 패턴들에 관한 것이다. 도 3은 플렉소-마스터(110) 상에서 라인들(206)로 배향된, 횡 방향(304)(T)으로 배향된 라인(206a) 및 기계 방향(302)(M)으로 배향된 라인(206b)을 도시한다. 라인들(206a, 206b)은 이에 제한되지 않지만 터치 스크린 및 RF 안테나 애플리케이션들을 포함한 궁극적으로 애플리케이션들을 위한 도전성 패턴들로서 사용될 수 있는 패턴 또는 패턴들을 형성하는 복수의 라인들을 나타내며 특정한 방향에서의 라인의 논의는 동일한 방향에서의 패턴을 나타낸다는 것이 이해된다. 횡 방향(304) 지향 라인(206a)을 가진 플렉소 마스터(110)에서, 잉크(120)의 모두는 그것이 기판(116)과 접촉하게 될 때 인쇄 표면(202)의 별개의 충격의 결과로서 전사될 수 있다. 기계 방향(304) 지향 라인(206b)을 가진 플렉소-마스터(110)에서, 인쇄 표면(202)은 바람직하게는 계속해서 기판(116)과 접촉하며 잉크(120)는 판 실린더(108)가 회전함에 따라 라인들(206b)의 길이에 대한 기판(116)으로 전사될 수 있다. 잉크(120)는 플렉소-마스터(110) 상에서 라인들(206a 또는 206b)의 인쇄 표면(202)을 고수하는 액체의 하나 이상의 액적들로 구성된다는 것이 이해된다.

잉크 전사 볼륨: 도 4a 내지 도 4c는 잉크 전사 영역들의 확대된 단면도들을 예시한다. 도 4a 내지 도 4c는 도 1에 도시된 바와 같이 잉크 전사 영역들(122) 내에서 애니록스 롤(106)에 의한 플렉소-마스터(110)로의 잉크 전사를 도시한다. 실시예에서, 애니록스 롤(106)은 애니록스 롤(106)의 셀 크기에 기초하여 전사되는 잉크(120)의 양에 대한 몇몇 제어를 가질 수 있으며, 즉 상이한 크기들의 셀들(402)이 상이한 볼륨들의 잉크를 플렉소-마스터(110)로 전사한다. 도 4a에서, 불충분한 양(406)의 잉크(120)가 플렉소-마스터(110) 상에서 애니록스 롤(106)로부터 라인들(206)로 전사될 때, 균일한, 치수로 잴 수 있게 온전한 패턴을 형성하기 위해 라인들(206) 및/또는 인쇄 표면(202)으로 전사된 충분한 잉크(120)가 없을 수 있다. 여기에 사용된 바와 같이, 치수로 잴 수 있게 온전한 또는 치수로 잴 수 있게 정확한 패턴은 잉크가 단지 의도된 위치들에 증착되며 의도되지 않은 위치들에 증착되지 않는 상기 논의된 인쇄된 균일한 패턴을 나타낸다. 이러한 패턴은 미리 결정된 세트의 고객 규격들, 내부 규격, 규제 요건들, 또는 그것의 조합들에 대해 이루어질 수 있다. 이것은 또한 균일하게 인쇄된 패턴 또는 균일한 패턴으로서 불리울 수 있다.

도 4a에 예시된 바와 같이 불충분한 양의 잉크의 전사는 불충분한 패턴 인쇄를 야기할 수 있으며, 이것은 인쇄된 패턴을 포함하는 인쇄된 패턴 및/또는 현존하지 않는 중간 또는 최종 제품을 추가로 프로세싱하기 위한 스크랩 및/또는 불능을 야기할 수 있다. 여기에 논의된 바와 같이 인쇄 인자들을 제어하며 변경함으로써, 인쇄된 라인들 또는 피처들에 대한 원하는 폭은 여기에 설명된 플렉소-마스터(110) 설계들을 사용하여 달성될 수 있다. 변경될 수 있는 인쇄 인자들은 전사된 잉크(애니록스 롤)의 인쇄 속도, 압력, 잉크 점성 및 볼륨을 포함한다. 여기에 논의된 바와 같이, 점성 및 볼륨과 같은 잉크의 몇몇 속성들은 완전하고, 균일한 패턴들을 형성하기 위해 블리딩과 같은 속성들을 이용하기 위해 플렉소-마스터(110)의 설계 및 설계 방향에 의해 레버리징될 수 있다.

반대로, 도 4c에 도시된 바와 같이, 플렉소-마스터(110) 상에서의 라인들(206)로 전사된 잉크(120)의 양이 단지 인쇄 표면(202) 상에 포함되기에 너무 크다면, 과잉 잉크(404)는 더 널리 퍼지며 라인들(206)의 인쇄 표면(202)에 바로 인접한 각이 진 측벽(204)의 일 부분에 붙는다. 이것은 잉크가 측벽(204)으로 의도하지 않게 강요된다면, 패턴이 기판(106) 상에서 균일하게 인쇄되지 않음을 의미할 수 있기 때문에, 이것은 우려일 수 있다는 것이 이해된다. 또한, 플렉소-마스터(110) 상에서의 패턴으로부터 하나 이상의 라인들(206)이 적어도 측벽 위치에서 과잉 잉크(404)를 갖는다면, 이것은 인쇄 프로세스가 계속됨에 따라 문제를 야기할 수 있으며, 클럼핑 및/또는 정확한 양의 잉크를 유지할 수 없는 플렉소마스터를 야기한다. 도 9에서 아래에 논의된 실시예에서, 과잉 압력의 사용은 하나의 플렉소-마스터 라인(206)으로부터 두 개의 별개의 인쇄된 라인들을 생성하기 위해 레버리징될 수 있다. 최종적으로, 도 4b는 완전히 및 균일하게 기판(106)으로 전사되는 잉크(120)에 의해 입증되는 바와 같이, 애니록스 롤(106)로부터 플렉소-마스터(110)로의 잉크 전사의 바람직한 실시예일 수 있는 것을 묘사한다.

도 5는 과잉 잉크를 갖고 플렉소-그래픽으로 인쇄된 기판의 예시이다. 도 5는 도 4a에 설명된 과잉 잉크(404)에 의해 야기될 수 있는 것들과 같은 결과들을 예시한다. 불충분한 잉크가 패턴이 전사된 잉크의 양으로 인해 적어도 부분적으로 균일하게(패턴이 의도된 영역들/위치들에서 잉크를 갖고 인쇄될 때 또는 잉크가 의도된 위치들에서 손실될 때 - 즉 손실된 잉크의 갭들 또는 다른 위치들이 있을 때) 및/또는 정확하게 인쇄되지 않을 때를 설명하기 위해 여기에 사용된 용어인 것처럼, 과잉 잉크는 즉, 원하는 패턴 치수들 및 기하학적 구조를 인쇄하기 위해 요구된 것보다 많은 잉크가 전사되기 때문에 패턴이 균일하게 인쇄되지 않을 때, 반대 문제점을 설명하기 위해 여기에 사용된 용어이다. 기계 방향(302)(M)에서의 대표적인 라인(206) 및 횡 방향(304)(T)에서의 라인(510)은 플렉소-마스터(110) 상에 십자 패턴(504)을 형성할 수 있다. 기계 방향(302)에서 라인들(206)을 인쇄할 때, 플렉소-마스터(110) 및 기판(116) 사이에서의 접촉 포인트에서, 여전히 플렉소-마스터(110) 상에 있는 잉크(120)는 기판(116) 및 잠재적으로 이미 기판(116)으로 전사된 잉크(120)의 일부분 양쪽 모두와 접촉하게 될 수 있다. 이러한 접촉 포인트에 과잉 잉크(404)가 있다면, 잉크(120)는 기계 방향(302) 및 횡 방향(304)에서의 라인들(206)이 계속해서 기판(116)과 접촉하여 회전하기 때문에 앞으로 밀어질 수 있다.

이러한 과잉 잉크(404)는 인쇄된 라인의 추가 폭으로서 더 널리 퍼질 수 있어서, 정현파 형 형태(502)(즉, 목걸이 상에서의 비드들처럼 보일 수 있는)를 갖는 것처럼 보이도록 인쇄된 라인의 에지를 계속해서 만들거나, 또는 그것은 이하에 논의된 바와 같이 십자 패턴(504)에서 또는 유사한 접합들에서 축적할 수 있다. 이 점에서, 과잉 잉크(404)의 전체 볼륨은 즉시 증착될 수 있어서, 크로스오버 포인트들(506)에서 과잉 잉크를 생성한다. 대안적으로, 또는 이러한 이슈 외에, 인쇄된 라인(206)의 길이는 확장될 수 있어서, 기계 방향(302)(M)으로의 라인들(206)이 종료된 후 잉크 부속물(508)을 생성한다. 또한, 과잉 잉크(404)는 508의 형태 이슈들을 갖지 않을 수 있지만 패터닝된 라인들(501)이 인쇄하기 위해 설계된 것보다 상당히 더 넓을 수 있는(즉, 원하는 애플리케이션에 대한 규격 외) 라인(512)과 같은 인쇄된 라인들을 야기할 수 있다. 실시예에서, 이들 라인들은 가능하게는 플렉소-마스터(110) 상에서 패터닝된 라인들(510)의 라인 폭의 10배만큼 플렉소-마스터 라인(510)보다 더 넓을 수 있으며, 그러므로 플렉소 마스터(110)가 10배 또는 +/-5배 폭 허용 오차를 갖지 않을 수 있는 특정한 치수 규격들을 갖고 라인들을 생성하도록 설계되기 때문에 바람직하지 않을 수 있다. 폭이 가진 이슈들 외에, 인쇄된 패턴들의 높이뿐만 아니라 길이가 상기 논의된 이수들에 의해 악영향을 받을 수 있다는 것이 이해된다.

도 6은 과잉 잉크를 갖고 플렉소-그래픽으로 인쇄된 기판의 예시이다. 여기에 사용된 바와 같이, 용어("과잉 잉크")는 패턴을 인쇄하기 위해 요구되는 보다 많은 잉크가 잉크 소스로부터 애니록스 롤로 및/또는 애니록스 롤로부터 인쇄 판 실린더(108)로 및/또는 인쇄 판 실린더(108)로부터 기판(116)으로 전사될 때의 상태를 설명하기 위해 사용된다. 플렉소-마스터 라인들(604) 중 하나 이상에서의 과잉 잉크(404)는 원래 의도된 패터닝된 라인들(604)을 완전히 애매하게 만들 수 있는 브리지-형 피처를 형성하기 위해 인쇄될 때 병합할 수 있다. 즉, 플렉소-마스터 상에서 두 개의 별개의 라인들(604)에 의해 인쇄된 두 개의 인쇄된 라인들(602)은 602에서 도시된 바와 같이 부분적으로 함께 병합하고 및/또는 잘못 만들어질 수 있으며, 이것은 원하는 균일한 인쇄 패턴을 생성하지 않을 수 있으며 제품이 스크래핑되게 할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 스크랩은 균일한 패턴들을 인쇄할 수 있도록 하는 바람을 추가로 이해시키는 비용, 노동, 및 환경적 암시들을 가지며, 여기에서 잉크는 고 분해능 라인들을 갖고 반복 가능하게, 단지 의도된 영역들에서만 증착되며, 의도되지 않은 영역들에서 증착되지 않는다. 플렉소-마스터들이 각각의 라인 또는 라인들의 세트에 대한 특정한 폭, 길이, 높이, 및 결합 피처 크기를 갖고 라인들의 패턴들을 인쇄하도록 설계되기 때문에, 도 5 및 도 6에 묘사된 제어되지 않는 효과들 중 어떤 것도 가지 않는 것이 바람직하다는 것이 이해된다. 대신에, 예를 들면, 여기에 개시된 시스템들 및 방법을 사용하는 것은 중간 인쇄-후 프로세싱뿐만 아니라 비용 효과적인 제조 및 최종 제품 신뢰성을 위해 지속적으로, 신뢰 가능하게, 깨끗하며, 균일한 패턴들을 인쇄한다. 몇몇 실시예들에서, 인쇄된 패턴들은 도 14에 추가로 논의된 바와 같이, 추가로 세정되고, 도금되고, 경화되거나 또는 그 외 처리될 수 있으며, 따라서 열악하게 인쇄된 패턴은 다운스트림 프로세싱에 대한 훨씬 더 많은 영향을 가질 수 있다는 것이 이해된다.

그러므로, 적어도 도 6에서 효과를 감소시키는 것을 돕기 위해, 기계 방향(302)(M)에 거의 평행하는 각도들로 연속적인 패터닝된 라인들(604)을 사용하여 라인들(206)을 만드는 대신에, 도 7에 도시되며 이하에 상세히 논의되는 바와 같이 비-연속적인 패터닝된 라인들(702)(점선 또는 파선들, 또는 라인들에서의 갭들)을 사용하는 것이 보다 양호할 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 기판(116) 상에 단일 라인 또는 피처를 형성하도록 플렉소-마스터(110) 상에 둘 이상의 라인들(206) 또는 피처들을 사용하기 위해 상기 논의된 바와 같이 인쇄 파라미터들, 잉크 속성들, 및 플렉소-마스터 설계의 조합을 사용하여 제어된 방식으로 라인들을 생성하기 위해 도 6에 도시된 효과들을 레버리징하는 것이 또한 바람직할 수 있다. 이 실시예에서, 사용된 둘 이상의 라인들은 플렉소-마스터(110) 상에서 둘 이상의 라인들의 높이, 폭, 길이, 및 형태에 대하여 동일한 치수들, 유사한 치수들, 상이한 치수들, 또는 그것의 조합일 수 있다.

도 7은 본 개시의 실시예들에 따라 인쇄된 기판의 예시이다. 인쇄된 예시적인 라인(706)은 플렉소-마스터(110) 상에서 비-연속 패터닝된 라인(702)으로부터 기인한다. 여기에 논의된 바와 같이 비-연속 (또는 불연속) 패터닝된 라인(702)은 단일 방향을 따라 또는 (묘사되지 않음) 하나 이상의 방향을 따라 복수의 균일한 또는 균일하지 않은 섹션들로 구성될 수 있다. 균일한 섹션은 다른 치수들의 대략 동일한 길이, 폭, 및 높이 치수들을 가진 것이며, 균일하지 않은 섹션은 상이한 치수들을 가질 수 있고, 불연속 라인(702)은 서로에 대하여 균일하지만 다른 섹션들에 대하여 상이할 수 있는 몇몇 섹션들을 포함할 수 있다. 실시예에서, 불연속 라인(702)은 단지 균일한 섹션들만을 포함하며, 대안적인 실시예에서 불연속 라인(702)은 단지 균일하지 않은 섹션들을 포함하고, 또 다른 실시예에서 불연속 라인(702)은 그 일부가 동일한 또는 유사한 높이, 폭, 및 길이 중 적어도 하나를 갖는 섹션들의 조합을 포함할 수 있다. 라인(702)의, 또한 세그먼트들로서 불리울 수 있는, 라인 섹션들은 원하는 라인 또는 라인들을 인쇄하기 위해 적절하게 상면도 관점으로부터, 직사각형, 정사각형, 원형, 다각형, 또는 그것의 조합들일 수 있다. 불연속 라인(702)에 도시된 바와 같이 플렉소-마스터(110) 상에서 연속 라인일 것을 다수의 섹션들로 분리하는 것은 도 5 및 도 6에 설명된 바와 같이 과잉 잉크(404)로부터 기인할 수 있는 정현파 인쇄 이슈를 완화시킬 수 있다. 플렉소-마스터(110) 상에서 비-연적 패터닝된 라인(702)의 섹션들 사이에 갭 간격(704)을 넣음으로써, 연속적 피처들 또는 라인들(706)은 잉크(120)가 기판(116) 상에 함께 병합할 때 실제로 인쇄될 수 있다.

도 6에 도시된 우연한 병합과 대조적으로, 도 7에서의 병합은 패턴의 부분들을 형성하기 위해 상기 논의된 기계 설정 인자들/속성들 및 잉크에 의해 뿐만 아니라 플렉소-마스터의 설계에 의해 제어될 수 있다. 라인(206) 또는 하나 이상의 라인(206)으로 구성된 다른 피처를 위해 요구되거나 또는 라인 또는 라인들(206) 사이에서의 전이에 의한 갭 간격(704)은 인쇄 속도, 잉크(120)의 점성, 플렉소-마스터(110) 및 기판(116) 사이에서의 압력, 애니록스 롤(106)이 플렉소-마스터(110)로 전사하는 잉크(120)의 볼륨, 및 기판(116)의 표면 에너지와 같은 인쇄 인자들에 따라 변할 수 있다. 적절한 갭 간격(704)을 결정하는 것은 잉크 점성, 단부 패턴 치수들, 압력 등, 및 인쇄 횡 지향(304) 라인들과 같은 상기 인쇄 인자들의 특정 조합을 선택함으로써 성취될 수 있다. 패턴 라인(510)의 폭에 비교할 때 넓은 인쇄 라인(512)의 실제 폭은 최대 갭 간격(704)을 정의할 것이다. 갭 간격(704)은 플렉소-마스터(110) 상에 라인들(206)을 만들기 위해 원래 패턴 설계에 대한 요건들 및 조정들을 정의하기 위해 사용될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 인쇄된 전자 패턴들을 만들기 위한 고 정밀 플렉소-마스터는 라인들이 비-연속 패턴들인 기계 방향으로 인쇄된 라인들을 포함한다. 이 실시예에서, 플렉소-마스터 상에서 10㎛ 폭 라인이 원래 패터닝된 라인보다 30㎛ 더 넓은, 기판(116) 상에 40㎛ 폭 라인을 인쇄한다면, 플렉소-마스터 상에서의 패턴에서의 갭 간격은 연속적인 인쇄된 라인을 획득하기 위해 모든 라인 세그먼트 사이에서 30㎛ 미만의 갭을 갖고 만들어질 수 있다. 인쇄 프로세스 동안, 과잉 잉크는 기판 상에 함께 병합하여, 갭들을 닫으며 연속 인쇄 라인(706)을 제공한다.

도 8은 불충분한 잉크를 갖고 플렉소-그래픽으로 인쇄된 기판의 예시이다. 도 8은 어떤 유형의 인쇄된 라인이 전사 프로세스의 임의의 파트 동안 불충분한 잉크(406) 전사로부터 기인할 수 있는지를 예시하기 위해 도시된다. 상기 논의된 바와 같이, 불충분한 잉크(406)는 특히 플렉소-마스터(110)가 도 4c에 논의된 바와 같이 측벽들(204) 상에 잉크를 갖는다면 또는 플렉소-마스터(110)가 패턴 표면 상에 균일한 높이가 아니라면, 즉 패턴의 라인들 또는 피처들이 패턴 라인들의 모두가 인쇄 이전에 잉크에서 충분히 커버되지 않도록 가변적인 높이들이라면, 플레소-마스터 설계를 포함한 다수의 인자들로부터 기인할 수 있다. 라인들(206)의 인쇄 표면(202) 상에서의 불충분한 잉크(406)가 기판(116)으로 전사된다면, 비-연속 인쇄 라인들(514)이 형성될 수 있다. 게다가, 기판(116)과의 접촉으로 플렉소-마스터(110)를 밀어넣은 것을 향해 인가된 압력의 양은 플렉소-마스터(110) 상에서의 라인들(206)로부터 전사된 잉크(120)의 양에 영향을 미칠 수 있으며 그러므로 기판(116)으로 전사된 잉크(120)의 결과적인 인쇄된 패턴에 영향을 미칠 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 불충분한 잉크(406) 볼륨 및 광 압력의 조합은 플렉소-마스터(110) 상에서의 패턴과 가장 가깝게 일치하는 인쇄된 라인 폭을 야기할 수 있다. 그러나, 인쇄된 패턴에서 갭들 또는 균열들을 야기할 수 있는 플렉소-마스터(110)의 상부 표면에 불균일들이 있을 수 있다.

압력 변화들: 도 9는 플렉소-마스터 및 기판 사이에서의 과잉 압력이 인쇄 시 가질 수 있는 효과의 예시이다. 이 예에서, 예를 들면 임프린팅 롤에 의해 야기될 수 있는 기판 및 플렉소-마스터 사이에서의 증가된 압력을 가진 잉크(120)의 사용은 그 총 조합된 폭이 플렉소-마스터(110) 상에서의 원래 라인들(206)보다 상당히 더 넓은 라인들(902)의 인쇄된 패턴을 야기한다. 상기 논의된 바와 같이, 플렉소-마스터(110)는 특정 치수 허용 오차들의 라인들을 갖고 패턴들을 인쇄하기 위해 설계될 수 있으며 따라서 보다 넓은 라인들은 바람직하지 않을 수 있다. 도 9에서, 인쇄될 패턴은 기계 방향(302)(M)에서의 연속 라인(206)이다. 그러나, 플렉소-마스터(110)가 과도한 압력을 갖고 기판(116)과의 접촉으로 넣어질 때, 잉크(120)의 모두는 라인들(206)의 각이 진 측벽들(204)로 강요된다. 이러한 인쇄 동작으로부터의 인쇄된 패턴은 근본적으로 대략 플렉소-마스터(110) 상에서의 라인들(206)의 인쇄 표면(202)의 폭에 대응하는 공간에 의해 분리되는 두 개의 별개의 인쇄된 라인들(902)이다. 원하는 라인들(206) 또는 피처 폭들을 달성하기 위해, 인쇄된 패턴에서, 잉크(120) 볼륨 및 압력의 정확한 조합이 사용될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 여기에 논의된 바와 같은 플렉소-마스터 설계들은 50 마이크론들 이상에 걸쳐 라인 폭들을 갖고 패턴들을 인쇄할 수 있으며, 다른 실시예들에서, 플렉소-마스터 설계들은 1 마이크론보다 작은(마이크론-아래 크기 라인들) 라인 폭들을 포함한 패턴들을 인쇄할 수 있으며, 대안적인 실시예에서, 라인 폭들은 1 마이크론 및 50 마이크론들 사이에 있을 수 있다.

팽윤: 도 10은 플렉소그래픽 인쇄 시스템에서의 플렉소-마스터 팽윤의 효과의 예시이다. 도 10은 플렉소-마스터(1000)의 팽윤이 어떻게 피처 높이 및 인쇄 성능에 영향을 미치는지를 보여준다. 도 10은 보다 구체적으로 각이 진 측벽(204)에 비교할 때 벌징으로서 도시된, 플렉소-마스터(110) 상에서의 높은 패터닝 라인들(1004)의 용적 팽윤(1002)의 예를 예시한다. 플렉소-마스터(110)는 매우 유연할 수 있으며 잉크, 접착제들, 및 다른 기계 유체들과 같은 높은 습도 및 접촉 유체들로부터 수분을 흡수할 수 있다. 이러한 흡수의 결과로서, 플렉소-마스터(110)는 용적 측정으로 팽윤하여, 인쇄된 피처들의 길이, 폭, 높이 및 형태에 대한 변화들, 뿐만 아니라 용적 단면에 의존하여 다양한 피처들의 높이 차이를 포함한, 인쇄된 피처들의 왜곡을 생성한다. 일반적으로, 높은 패터닝 라인들(1004)은 짧은 패터닝 라인들(1006) 높이(H2)보다 더 높은 높이(H1)를 보여준다. 높은 패터닝 라인들(1004) 상에서의 잉크(120)는 높은 피처 아크(1008)에 걸쳐 회전하는 반면, 짧은 패터닝 라인들(1006)에서의 잉크(120)는 짧은 피처 아크(1010)에 걸쳐 회전한다. 이 시나리오에서, 1008 및 1010 사이에서의 높이 차이로 인해, 대부분, 그렇지 않다면 짧은 패터닝 라인들(1006)로부터의 잉크(120)의 모두가 인쇄 프로세스 동안 기판(116)으로 적절히 전사되지 않을 수 있으며 원하는 균일한 패턴이 기판(116) 상에서 인쇄되지 않을 수 있다. 플렉소-마스터(110)에서의 다양한 피처들의 높이 차는 라인들(206)의 주어진 포인트/부분 하에서 질량 차가 있다는 사실에 의해 야기될 수 있다. 이 경우에, 라인들(206)은 수분의 흡수로부터 팽윤할 수 있으며 높은 패터닝 라인들(1004)은 보다 높은 밀도의 높은 패터닝 라인들(1004) 하에서 재료의 보다 많은 볼륨이 있기 때문에 짧은 패터닝 라인들(1006)보다 더 팽윤할 수 있다. 여기에 개시된 방법들에서, 팽윤은 예를 들면 애니록스 롤들에 대하여, 잉크 선택, 기계 파라미터 선택, 및 기계 구성요소 선택뿐만 아니라 플렉소-마스터 설계 양쪽 모두에 의해 고려될 수 있다.

도 11은 라인 충전 패턴을 가진 패터링 라인 설계의 실시예들의 예시이다. 라인 충전 패턴은 플렉소-마스터(110) 상에서의 패턴 라인 또는 라인들이 패턴 인쇄 균일성을 돕고 의도된 위치들에서 잉크 증착을 촉진시키며 의도되지 않은 위치들에서 촉진시키지 않도록 확대도들에서의 효과에 대해 이하에 논의되며 도시된 바와 같이 하나 이상의 텍스처들을 갖고 텍스처화될 때를 설명하기 위해 사용된 용어이다. 패턴이 예를 들면, 상기 논의된 바와 같이 플렉소-마스터(110) 상에서 패턴 설계(1100)에 의해 인쇄될 때, 교차로(접합)에, 90도 또는 그 외로, 또는 코너에서, 또는 또 다른 전이 영역에서 및/또는 전이 기하학적 구조를 갖고 서로에 연결되도록 요구할 수 있는 상이한 라인 폭들이 있을 수 있다. 실시예에서, 도 10에서 상기 논의된 바와 같이 패턴 연속성에서의 문제점들을 야기할 수 있는 라인들 사이에서의 잠재적인 높이 차이 없이 플렉소-마스터 상에 형성된 이들 연결된/전이 영역들을 갖는 것이 바람직할 수 있다. 높이 차이는 예를 들면, 복수의 높은 패터닝 라인들(1004)에 의해 생성된 인쇄 라인들의 세트가 복수의 짧은 패터닝 라인들(1006)에 의해 생성된 인쇄 라인들의 세트에 연결해야 할 때, 인쇄 이슈를 야기할 수 있다. 높은 패터닝 라인들(1004)은 보다 짧은 패터닝 라인들(1006)에 비교하여 더 팽윤할 수 있어서, 짧은 패터닝 라인들(1006)보다 더 높아진다. 이것이 일어날 때, 짧은 패터닝 라인들(1006)이 두 세트들의 라인들 또는 피처들 사이에서의 높이 차이로 인해 보다 높은 피처들(또는 더 넓은) 라인들에 연결하는 포인트에서 인쇄 패턴에서의 갭이 있을 수 있다. 특정한 인스턴스들에서, 보다 넓은 라인들 또는 피처들은 다양한 인쇄 이슈들이 최소화될 수 있도록 연결될 필요가 있는 보다 작은 라인들 또는 피처들과 동일한 폭에 가까운 다수의 보다 작은 라인들 또는 피처들로 교체될 수 있다. 인쇄 패턴에서의 어떤 조정도 이루어지지 않는다면, 작은 패터닝 라인들(1104) 및 큰 패터닝 라인들(1106)을 연결하는 전이 영역(1102)은 인쇄 패턴에서의 완전한 균열(1108) 또는 피처들의 접합/교차점/전이에서의 보다 작은 라인 또는 피처의 인쇄된 폭에서의 감소(또는 네킹(1110))를 가질 수 있다.

실시예에서, 매우 큰 패터닝 라인들(1106), 예를 들면, 폭이 50 ㎛보다 큰 라인들을 인쇄할 때, 인쇄된 잉크(120)의 균일성이 가진 이슈가 있을 수 있다. 잉크(120)는 플렉소-재료의 표면 에너지에 의존하여 잉크(120)의 표면 장력으로 인해 구체들(또는 비드 업)을 형성하려고 시도하려는 경향이 있을 수 있다. 이것은 그것이 기판(116)에 인쇄되기 전 및 후에 플렉소-마스터(110) 상에서의 큰 패터닝 라인들(1106)의 표면 위에 잉크(120)의 균일하지 않은 분배(두께 및 영역 모두)를 이끌 수 있다. 이것은 기판(116) 상에서의 인쇄된 잉크(120)의, 두께 및 영역 양쪽 모두에서의, 잉크의 균일하지 않은 분배를 생성할 수 있다.

잉크(120)의 이러한 비-균일성은 인쇄된 도전성 패턴의 도전성 또는 저항성이 가진 문제점들을 야기할 수 있고, 및/또는 상기 인쇄된 패턴의 추가 프로세싱에 영향을 줄 수 있다. 예시들(1112, 1114, 및 1116)은 라인의 다양한 충전 패턴들이다. 1114 및 1116에 대한 충전 패턴들을 명확하게 하기 위해, 도 11은 체크 무늬 패턴(1118)뿐만 아니라 이들 패턴들의 확대도를 포함한다. 상기 논의된 바와 같이 복수의 라인들을 포함하는 플렉소-마스터 패턴과 대조적으로, 충전 패턴은 기판 상에서의 가변 폭들의 라인들을 인쇄하도록 설계된 플렉소-마스터 상에서의 패턴의 라인들의 모두 중 몇몇 상에 있을 수 있는 패턴을 설명하기 위해 사용된 용어이다. 즉, 플렉소-마스터 상에서의 라인들 중 하나, 몇몇, 또는 모두는 인쇄된 잉크 패턴이 충분히(치수적으로) 및 균일하게(패턴들 중에서 및 그 사이에서의 일관성) 충전되도록 다양한 조합들로 1112, 1114, 및 1116에 도시된 바와 같이 패터닝될 수 있다. 1112, 1114, 및 1116에서의 패턴 충전의 예들은 예시적이며 다른 충전 패턴들 및 충전 패턴들의 조합들은 애플리케이션에 의존하여 가능하다.

실시예에서, 균일하지 않은 인쇄는 인쇄된 기판(116)으로 잉크(120)를 보다 균일하게 전사하도록 단일의 큰 패터닝 라인들(1106)의 등가물을 달성하기 위해 또는 플렉소-마스터(110) 상에서의 큰 패터닝 라인들(1106) 패턴의 표면의 패턴을 변경하기 위해 다수의 상호 연결들을 가진 얇은 라인들의 벽돌 충전 패턴(1112) 그리드를 형성하는 다수의 얇은 라인들을 인쇄함으로써 처리될 수 있다. 1116 및 1114의 확대도들은 예시를 위해 제공되며, 1116, 1114, 1112, 및 1118에서의 충전 패턴들의 피처들은 도시된 바와 같이, 또는 45°, 90°, 180°, 또는 기타로 플렉소-마스터 설계에 대해 적절하게 배향될 수 있다는 것이 이해된다. 또 다른 실시예에서, 폭이 최대 500㎛까지의 단일 도전성 대형 패턴 라인(1106)은 약 20 ㎛의 갭들(실제 갭 값은 이전에 설명된 바와 같이 결정될 것이다)을 가진 20 ㎛ 폭의 벽돌 충전 패턴(1112)을 사용함으로써 인쇄될 수 있다. 마찬가지로, 대형 패터닝 라인들(1106)에 대한 다양한 충전 패턴들은 얇은 라인들(1112) 대신에 십자 패턴 충전 패턴(1114) 또는 점 패턴(1116)과 같이 사용될 수 있다. 이들 충전 패턴들에 대한 실제 크기, 형태, 및 간격 값들은 선택된 세트의 인쇄 인자들을 사용하여 인쇄 테스트들을 행하는 것으로부터 획득된 값들로부터 결정될 것이다. 실시예에서, 다수의 플렉소-마스터들(110)은 도 1에 도시된 바와 같이 다수의 인쇄 판 실린더들(108) 상에 배치될 수 있으며, 각각의 플렉소-마스터(110)는 단일 패턴의 일 부분을 인쇄하기 위해 사용될 수 있다. 상기 실시예에서, 동일한 잉크(120)는 패턴의 각각의 부분을 위해 사용될 수 있거나, 가변 조성물 또는 점성의 하나 이상의 잉크(120)는 패턴을 인쇄하기 위해 사용될 수 있다. 50 ㎛-폭 이상의 라인들이 상기 논의되지만, 충전 패턴들은 50 ㎛보다 작은 라인들 상에서 사용되며, 이 경우에, 예를 들면, 벽돌 충전 패턴은 20 ㎛ 미만의 치수들을 가질 수 있다는 것이 이해된다.

도 12는 전이 영역을 가진 플렉소-마스터 패턴 설계의 단면도 및 등각도를 예시한다. 도 12는 플렉소-마스터(110)(도시되지 않음) 상에 플렉소-마스터 패턴 설계(1100)의 등각 묘사를 도시한다. 플렉소-마스터(110) 상에서의 피처들의 단면들이 또한 도시된다. 섹션(T1)은 복수의 라인들(1202)을 포함하며 섹션(T2)은 복수의 라인들(1204)을 포함한다. 실시예에서, 섹션(T1)에서의 복수의 라인들(1201)은 예를 들면, 섹션(T2)에서의 복수의 라인들(1202)보다 폭 및/또는 높이에서 더 작을 수 있다. 섹션들(T1, T2)은 피처들 하에서의 포토-폴리머가 플렉소-마스터 제조에 대하여 상기 논의된 UV 노출(패터닝) 단계 동안 교차 결합하며 수축할 때 야기된 높이 차이를 나타낸다. 실시예에서, T2 및 1204에 의해 표현된, 포토-폴리머의 볼륨이 클수록, 폴리머의 교차 결합으로 인한 수축은 더 크다. 그러므로, 큰 패터닝 라인(1106)은 작은 패터닝 라인(1104)의 단면(T1)(1202)보다 더 짧은 단면(T2)(1204)을 가진다. 달리 서술하면, 플렉소-마스터 상에서의 보다 넓은 라인들은 동일한 플렉소-마스터 상에서 보다 얇은 라인들과 비교할 때 보다 짧은 높이들을 가질 수 있다.

도 13은 본 개시의 실시예들에 따른 플렉소-마스터 패턴들에 대한 복수의 방향 범위들을 예시한다. 도 13은 플렉소-마스터(110) 상에서의 인쇄된 라인들의 방향 각도에 따라 그리기 위해 사용된 라인들(206)에 대한 패턴 스타일들(1300)을 도시한다. CAD 파일은 특정 패턴을 갖고 생성되며, 그 후 이러한 CAD는 패터닝된 플렉소-마스터(110)로 될 비트맵 파일로 변환된다. 패턴의 그림은 횡 방향(304)(T) 또는 기계 방향(302)(M)에 따라 이루어져야 한다. CAD 파일로부터의 그림이 횡 방향(T) 패턴이면, 연속적 패터닝 라인들(1304)은 그것이 인쇄 속도, 잉크(120) 점성, 압력 및 잉크(120)의 볼륨과 같은 인쇄 인자들에 대한 개선된 제어를 허용하기 때문에 선호된다. CAD 파일로부터의 그림이 기계 방향(M) 패턴에 대한 것이라면, 비-연속 패터닝 라인(702)이 선호된다. 인쇄 결과들은 잉크 점성, 기판의 표면 에너지(코로나 방전을 통해 유도된 자연 및 변화들 양쪽 모두), 구성요소들의 온도, 뿐만 아니라 사용된 애니록스 롤의 크기/볼륨에 기초하여 변할 수 있다는 것이 이해된다. 일 예에서, 1 BCM(평방 인치당 수십억 입방 마이크론) 미만의 볼륨을 가진 애니록스 롤들은 애니록스 롤로부터 플렉소판으로 전사된 잉크의 볼륨이 감소함에 따라, 피처들의 기형 또는 불완전한 형성에 기여하기 위해 제공된 잉크가 보다 적기 때문에, 인쇄된 피처들의 치수들을 상당히 변경하지 않기 위해 충분히 작은 점 이득을 가질 수 있다. 그러나, 인쇄된 패턴의 치수들이 충분히 작다면, 1 BCM 이하의 애니록스 롤로부터의 균일한 잉크 전사는 불연속 라인들을 사용하기 위해 기회 및 우려를 제공할 수 있다. 대부분의 경우들에서, 그러나, 연속 라인들 및 피처들을 인쇄하기 위해 사용된 플렉소-마스터 상에서의 불연속 라인들은 보다 큰 라인 폭들을 위해 사용될 수 있다.

더욱이, 방향 인쇄 각도들은 그 각도들을 제한할 수 있는 특정한 특성들을 가질 수 있다. 즉, 0° 내지 45° 사이 및 135° 내지 180° 사이의 범위에 있는 방향 인쇄 각도들은 그것들이 횡 방향(304)(T)(0° 및 180°도)에 더 가깝기 때문에 횡 각도들(1302)로 고려될 수 있으며, 따라서 연속적 패터닝 라인들(1304)이 선호된다. 반대로, 45° 내지 135°도 사이에서의 범위에 있는 방향 인쇄 각도들은 그것들이 기계 방향(302)(M)(90°도)에 더 가깝기 때문에 기계 각도들(1306)로 고려되며, 그 후 비-연속적 패터닝 라인들(702)이 사용될 수 있다. 이와 같이, 횡 방향(304)은 일반적으로 상기 도면들에서 기계 방향(302)에 수직이거나 또는 그에 가까운 것으로 예시되지만, 여기에 사용된 바와 같이 용어("횡 방향"(302))는 기계 방향(304)과 동일하지 않으며 오히려 기계 방향(304)과 교차하는 방향을 정의하기 위해 사용된다. 기계 방향(304) 및 횡 방향(302)이 상기 다양한 도면들에 예시되지만, 이들 도면들에 표시된 방향들은 단지 예시적이며, 양쪽 방향들 모두에서의 라인들의 범위 각도들의 결정은 잉크 점성, 기계 압력, 및 패턴 설계뿐만 아니라 기계 속도와 같은 다른 인자들과 같은 고려사항들을 포함할 수 있다는 것이 이해된다. 실시예에서, 인쇄 판 실린더는 제 1 방향으로 회전하며, 복수의 라인들의 일 부분은 제 1 미리 결정된 범위의 제 1 방향 내에서 지향된다. 이 실시예에서, 복수의 라인들의 일 부분은 제 1 미리 결정된 범위의 제 1 방향의 바깥쪽의 각도로 지향되며, 여기에서 제 1 미리 결정된 범위 내에서의 복수의 라인들은 불연속 라인들이며; 제 1 미리 결정된 범위 바깥쪽의 복수의 라인들은 연속 라인들이다.

도 14는 본 개시의 실시예들에 따라 플렉소그래픽 인쇄하는 방법의 흐름도이다. 방법(1400)에서, 플렉소-그래픽 인쇄 시스템, 예를 들면 도 1에 논의된 바와 같은 시스템(100)은 블록(1402)에서 셋 업된다. 블록(1402)에서의 기계 셋업은 블록(1401)에서 잉크 팬(102) 또는 다른 잉크 소스로 잉크를 배치하는 것, 블록(1406)에서 적어도 하나의 애니록스 롤(106)을 선택하는 것, 블록(1408)에서 인쇄 판 실린더(108)로 플렉소-마스터(110)를 배치하는 것, 및 시스템(100)으로 기판(116)을 배치하는 것을 포함할 수 있다. 기판(116)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 고-밀도 폴리에틸렌(HDPE), 선형 저-밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 이축-연신 폴리프로필렌(BOPP), 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 폼 시트들, 종이, 알루미늄 포일, 다른 금속성 포일, 또는 얇은 유리와 같은 인쇄 가능한 물질일 수 있다.

몇몇 실시예들에서, 하나 이상의 잉크 유형이 사용될 수 있으며 따라서 하나 이상의 잉크 소스(102)가 있을 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 복수의 애니록스 롤들(106) 및 인쇄 판 실린더들(108)이 방법(1400)에서 사용될 수 있다. 이들 실시예들에서, 복수의 인쇄 판 실린더들(108)은 블록(1408)에서 각각 그것 상에 배치된 플렉소-마스터(110)를 가질 수 있으며, 각각의 플렉소-마스터(110)는 단일 패턴의 상이한 부분을 포함한다. 이들 상이한 부분들은 가변 라인 폭들, 전이 기하학적 구조들을 포함할 수 있으며, 동일한 잉크 또는 상이한 유형들의 잉크를 사용할 수 있다. 블록(1412)에서, 플렉소그래픽 인쇄 시스템(100)이 사용할 준비를 하며, 블록(1410)에서 시스템(100)으로 배치된 기판(116)은 물 세척, 웹 세정기, 또는 다른 세정 방법을 사용하여 블록(1414)에서 세정될 수 있다. 블록(1416)에서, 기판(116)은 블록(1408)에서 적어도 하나의 인쇄 판 실린더(108) 상에 배치된 적어도 하나의 플렉소-마스터(110)를 사용하여 인쇄된다. 몇몇 실시예들에서, 상기 논의된 바와 같은 기판(116)은 단일 측면 상에 인쇄될 수 있으며 몇몇 실시예들에서 기판(116)은 양쪽 측면들 모두 상에 인쇄될 수 있다. 이중-면 인쇄는 단일 인쇄 판 실린더(108) 상에 배치된 단일 플렉소-마스터(110)를 사용함으로써, 또는 복수의 인쇄 판 실린더들(108)을 사용하여 복수의 플렉소-마스터들(110)에 의해 성취될 수 있으며 각각의 측면은 애플리케이션에 대해 적절하게 동일한 잉크 또는 복수의 잉크들을 사용하여, 동일한 방식으로 또는 상이한 방식으로 인쇄될 수 있다. 상기 논의된 바와 같이, 그것의 점성, 조성물, 온도 민감성, 압력 민감성뿐만 아니라 다른 시스템 인자들로 인해 잉크의 내재된 속성들을 레버리징하기 위해 적어도 부분적으로, 패턴을 인쇄하기 위해 사용된 적어도 하나의 플렉소-마스터(110)는 적어도 하나의 불연속 라인, 인쇄된 접합 형태보다 작은 접합 형태, 두 개의 라인들을 인쇄하는 단일 라인, 또는 단일 라인을 인쇄하기 위해 사용되는 적어도 두 개의 라인들을 포함할 수 있다. 블록(1418)에서, 블록(1416)으로부터 인쇄된 기판은 추가로 프로세싱될 수 있다. 추가 프로세싱은 경화, 도금, 무전해 도금, 코팅, 트리밍, 절단, 패키징, 및/또는 추가 조립을 포함할 수 있다.

도 15는 복수의 플렉소-마스터 패턴 피처 및 결과적인 인쇄 패턴 피처들의 예시이다. 도 15는 플렉소-마스터(110)(도시되지 않음) 상에서의 4개의 패턴들로부터의 기판(116) 상에서의 인쇄된 결과들을 도시한다. 플렉소-마스터(110) 상에서의 패턴들은 기판(116) 상에서의 인쇄된 결과들 위에 묘사된다. 인쇄된 패턴들은: (1) 중실 교차점(1504)을 가진 제 1 플렉소-마스터 접합(1502), (2) 중실 교차점(1504)에 비교하여 중공 교차점(1508)을 가진 제 2 플렉소-마스터 접합(1506)(확대도(1501) 참조), (3) 중실 코너(1512)를 가진 제 1 각도 패턴(1510), 및 (4) 또한 필릿으로서 불리울 수 있는 중실 코너(1512)에 비교하여 중공 코너(1516)를 가진 제 2 각도 패턴(1514)이다. 여기에 사용된 바와 같이, 용어("코너")는 하나 이상의 라인들에 의해 형성된 임의의 정도를 설명하기 위해 사용될 수 있다는 것이 이해된다.

두 개의 교차 라인들 및 코너가 도 15에 예시되지만, 둘 이상의 라인들은 실시예에 의존하여, 접합을 형성할 수 있으며, 도 15에 도시된 플렉소-마스터 패턴 부분들은 인쇄 패턴들에 비교하기 위해 예시적인 목적들을 위한 것이며 실제로 기판(116) 상에 위치되지 않는다는 것이 이해된다. 플렉소-마스터 상에서의 중공 교차점(1508)은 중실 교차점(1504)이 둘 이상의 라인들이 임의의 가도로 교차하며 각각의 교차 라인의 치수들이 중실 교차점(1504)의 치수들에서 보존되는 곳일 수 있다는 점에서 중실 교차점(1504)과 비교하여 가장 잘 설명된다. 피처들(1504, 1508)의 확대도(1501)는 중공 교차점(1508)이 각각의 교차 라인의 치수들이 보존되지 않으며 대신에 라인의 일 부분이 또한 할로우 보이드로서 설명될 수 있는 할로우(1508)를 생성하기 위해 잘라내어지는 곳임을 명확하게 하기 위해 예시적인 목적들을 위해 음영 처리된다는 것이 이해된다. 플렉소-마스터는 이러한 피처를 갖고 제조될 수 있으며 용어("절개")는 인쇄된 피처와 비교하여 플렉소-마스터 피처를 나타낸다는 것이 이해된다. 플렉소-마스터는 상기 논의된 바와 같이 제조될 수 있으며 그 후 특정한 치수 범위들 내에서 대응하는 피처를 인쇄하기 위해 피처 크기를 열적으로 및/또는 기계적으로 변경하도록 추가 프로세싱된다는 것이 또한 이해된다.

교차 피처들(1504, 1508)의 확대도(1503)는 할로우(1534)를 명확하게 하기 위해 예시적인 목적들을 위해 음영 처리되며, 두 개의 라인들의 교차점에 4개의 할로우들(1534)이 도 15에 예시되지만, 둘 이상의 라인들이 교차할 수 있으며, 교차점은 잉크 점성, 기계 속도, 압력, 및 패턴 치수들과 같은 인자들에 의존하여 하나 이상의 할로우들(1534)을 포함할 수 있다는 것이 이해된다. 몇몇 실시예들에서, 하나 이상의 할로우(1534)가 있다면, 할로우들(1534)은 크기가 균일할 수 있으며 다른 실시예들에서 할로우들은 치수들이 상이할 수 있다. 둘 이상의 라인들의 교차점은 접합으로서 또는 교차점으로서, 또는 필릿들 또는 할로우들(1534)의 모음으로서 불리울 수 있다.

중실 교차점(1504)을 가진 제 1 플렉소-마스터 접합(1502)을 인쇄하는 것은 교차 라인들의 교차점에서 큰/과-충전 인쇄 교차점(1520)을 가진 인쇄된 제 1 교차 라인 패턴(1518)을 야기한다. 용어("과-충전")는 인쇄된 피처가 특정한 피처, 피처들, 및/또는 전체 패턴에 대해 특정된 치수들로 인쇄하지 않는다는 것을 반영하기 위해 사용된다. 중공 교차점(1508)을 가진 제 2 플렉소-마스터 접합(1506)을 인쇄하는 것은 교차 라인들의 교차점에서, 이하에 논의된 보다 큰 교차점(1520)에 비교하여, 작은, 인쇄 교차점(1524)을 갖는 인쇄된 제 2 교차 라인 패턴(1522)을 야기한다. 실시예에서, 작은 인쇄 교차점(1524)은 특정한 애플리케이션과 연관될 수 있는 복수의 미리 결정된 치수들로 인쇄된다. 그러므로, 그것이 "작은" 인쇄 교차점(1524)으로서 불리울 수 있지만, 인쇄된 치수들은 단지 중공 교차점(1508)의 필릿들(1534) 없이 인쇄된 큰 인쇄 교차점(1520)에 비교하여 작다. 이러한 차이는 또한 바람직한 실시예에서, 교차점에 또는 그에 가까운 중공 교차점(1508)의 형태/기하학적 구조가 보다 작은 인쇄 교차점(1524) 상에서의 대응하는 위치와 상이하다는 것을 관찰함으로써 설명될 수 있다.

중실 코너(1512)를 가진 제 1 플렉소-마스터 각도 패턴(1510)을 인쇄하는 것은 각이 진 라인들의 코너에서 큰/과-충전된 인쇄 코너(1528)를 가진 제 1 인쇄 각도 패턴(1526)을 야기한다. 중공 코너(1516)를 가진 제 2 플렉소-마스터 각도 패턴(1514)을 인쇄하는 것은 각이 진 라인들의 코너에서 작은 인쇄 코너(1532)를 가진 제 2 인쇄 각도 패턴(1530)을 야기한다. 그러므로, 실시예에서, 둘 이상의 라인들의 인쇄 접합 또는 교차점에 대하여 잉크의 움직임을 제어하기 위한 바람이 있다면, 중공 교차점(1508)은 중공 교차점(1508)의 치수들이 원하는 인쇄 교차점의 치수들보다 작은 플렉소-마스터 상에서 사용될 수 있다. 중공 교차점(1508)의 기하학적 구조는 그에 의해 인쇄된 패턴에 영향을 주기 위해 사용된다. 또 다른 실시예에서, 이러한 수정된 중공 교차점(1508)은 기판(116) 상에 그것의 기하학적 구조를 인쇄하지 않지만 적어도 높이, 폭, 및 길이의 미리 정의된 허용 오차 범위 내에서 패턴의 일 부분을 인쇄하기 위해 잉크 점성, 플렉소-마스터 재료, 압력들, 및 다른 인자들과 같은 속성들을 갖고 설계된다는 것이 이해된다. 도 15에서의 접합/코너/교차점 실시예는 하나이며 여기에서 플렉소-마스터 피처의 형태는 큰/과-충전된 코너(1528) 및 교차점(1520)의 발생을 최소화하기 위해 대응하는 인쇄 피처의 형태와 상이하다고 말하여질 수 있다.

실시예에서, 인쇄된 전자 패턴들을 만들기 위한 고 정밀 플렉소-마스터는 잉크가 플렉소-마스터로부터 기판으로 전사되어, 기판 상에 인쇄 패턴을 남기는 양각 인쇄 표면들로 구성된다. 플렉소-마스터는 바람직하게는 도 7에 논의된 바와 같이 기계 방향으로 인쇄되는 직선들을 형성하기 위해 비-연속적 패턴을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 인쇄된 전자 장치를 만들기 위한 고 정밀 플렉소-마스터는 라인들이 연속 패턴들인 횡 방향으로 패터닝된 라인들을 가진다. 라인의 원하는 폭은 타겟 속도, 점성, 압력 및 잉크의 볼륨과 같은 인쇄 인자들을 최적화함으로써 달성된다. 관련된 실시예에서, 단일 라인은 도 4c에 논의된 바와 같이 두 개의 라인들을 인쇄하기 위해 사용될 수 있거나, 또는 플렉소-마스터 상에서의 다수의 라인들은 단일 라인을 인쇄하기 위해 사용될 수 있어서, 그 외 도 6에서 바람직하지 않은 현상들을 레버리징한다. 여기에 개시된 시스템들 및 방법들은 균일한 패턴들을 신뢰성 있게 인쇄하기 위해 상기 설명된 플렉소-마스터 피처들의 임의의 조합을 이용할 수 있다는 것이 이해된다.

특저한 용어들이 특정한 시스템 구성요소들을 나타내기 위해 다음의 설명들 및 청구항들 전체에 걸쳐 사용된다. 이러한 문서는 기능이 아닌 이름이 상이한 구성요소들 사이에서 구별하도록 의도되지 않는다. 다음의 논의에서 및 청구항들에서, 용어들("포함시키는" 및 "포함하는")은 제약을 두지 않는 방식으로 사용되며, 따라서 "이에 제한되지 않지만, …를 포함시키는"을 의미하도록 해석되어야 한다. 여기에 사용된 바와 같이, 단어("대략")는 "더하기 또는 빼기 10%"를 의미하도록 의도된다.

접합들, 두 개의 라인들을 인쇄하는 단일 플렉소-마스터 라인, 하나의 라인을 인쇄하는 다수의 플렉소-라인들, 및 불연속 라인들뿐만 아니라 가변 두께의 플렉소-마스터들에 대하여 여기에 설명된 실시예들은 미세 인쇄 패턴들을 생성하기 위해 다양한 조합들로 사용될 수 있다는 것이 이해된다. 여기에 개시된 방법들 및 시스템들은 단일 플렉소-인쇄 시스템에서 다수의 유형들의 잉크와 함께 이들 실시예들의 다양한 조합들을 사용할 수 있으며, 몇몇 경우들에서 다수의 인쇄 판 실린더들은 단일 패턴을 인쇄하기 위해 사용될 수 있으며, 각각의 인쇄 판 실린더는 인쇄 판 실린더 상에 배치된 플렉소-마스터에 패턴의 일 부분을 가진다.

Claims (20)

1. 복수의 라인들을 포함하는 양각 인쇄 피처(feature)의 패턴을 갖되, 상기 라인들 중 둘 이상은 접합부에서 교차하고 상기 접합부는 하나 이상의 할로우 보이드(hollow void)를 포함하는 플렉소-마스터를 제공하는 단계,
   상기 플렉소-마스터를 이용하여 기판에 잉크를 적용하여 상기 플렉소-마스터상의 접합부에 대응하는 인쇄된 접합부를 포함하는 인쇄 패턴을 형성하는 단계
   를 포함하되,
   상기 인쇄된 접합부가 상기 플렉소-마스터 상의 접합부와 상이한 형태를 갖는,
   플렉소그래픽으로 기판에 다수의 라인들을 인쇄하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 인쇄된 접합부가 할로우 보이드를 포함하지 않는,
   플렉소그래픽으로 기판에 다수의 라인들을 인쇄하는 방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 플렉소-마스터 패턴 상의 복수의 라인들이 복수의 라인 세그먼트들을 포함하는 불연속 라인을 포함하고,
   상기 인쇄된 패턴이 상기 불연속 라인에 대응하는 인쇄된 연속 라인을 포함하는,
   플렉소그래픽으로 기판에 다수의 라인들을 인쇄하는 방법.
6. 삭제
7. 인쇄 판 실린더 및 기판을 포함하고,
   애니록스 롤이 상기 인쇄 판 실린더 상에 배치된 플렉소-마스터로 잉크를 전사하되, 상기 플렉소-마스터는 복수의 라인들을 포함한 양각 인쇄 표면의 패턴을 갖고, 상기 라인들 중 하나 이상은 다수의 라인 세그먼트들을 포함하는 불연속 라인들이며,
   상기 플렉소-마스터로부터 상기 기판으로 잉크가 전사되어 인쇄된 패턴을 형성하고, 상기 플렉소-마스터 상의 불연속 라인들은 상기 인쇄된 패턴에서 연속 라인들을 형성하고,
   상기 인쇄 판 실린더는 제 1 방향으로 회전하고, 상기 플렉소-마스터 상의 복수의 라인들의 제 1 부분은 상기 제 1 방향의 제 1 미리 결정된 범위 내의 각도로 지향되고,
   상기 플렉소-마스터 상의 복수의 라인들의 제 2 부분은 상기 제 1 방향의 상기 제 1 미리 결정된 범위 밖의 각도로 지향되고,
   상기 복수의 라인들의 제 1 부분은 불연속 라인들이고,
   상기 복수의 라인들의 제 2 부분은 연속 라인들인,
   플렉소그래픽으로 기판을 인쇄하기 위한 시스템.
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16. 복수의 플렉소-마스터들을 사용하여 플렉소그래픽으로 미세 패턴을 인쇄하기 위한 시스템으로서,
    복수의 인쇄 판 실린더들 및 복수의 플렉소-마스터들, 및 기판을 포함하며,
    상기 복수의 인쇄 판 실린더들의 적어도 몇몇은 적어도 하나의 잉크 소스로부터 적어도 하나의 잉크 유형을 사용하여 단일 패턴을 인쇄하기 위해 사용되고,
    상기 복수의 플렉소-마스터들의 각각의 플렉소-마스터는 상기 복수의 인쇄 판 실린더들 중 상기 적어도 몇몇의 각각에 배치되며 상기 단일 패턴의 적어도 일 부분을 포함하고, 상기 단일 패턴의 각각의 부분은 복수의 라인들을 포함하고,
    상기 복수의 플렉소-마스터들의 적어도 하나의 플렉소-마스터는 적어도 하나의 접합부를 포함한 복수의 라인들에 의해 형성된 패턴을 포함하며, 상기 접합부가 하나 이상의 할로우 보이드를 포함하고, 상기 복수의 라인들의 상기 라인들의 적어도 하나는 불연속 라인이고,
    상기 적어도 하나의 플렉소-마스터는 상기 잉크를 사용하여 상기 기판 상에 상기 패턴을 인쇄하고, 상기 인쇄된 접합부는, 상기 인쇄된 접합부가 할로우 보이드를 포함하지 않는, 상기 플렉소-마스터 상의 상기 적어도 하나의 접합부와 상이한 형태를 갖고, 상기 적어도 하나의 불연속 라인은 상기 기판 상에 연속 라인을 인쇄하는,
    플렉소그래픽으로 미세 패턴을 인쇄하기 위한 시스템.
    
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